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Alphorm.com Formation Microsoft Hyperconvergence
Cette formation sur l'hyperconvergence, animée par Romain Serre, couvre le modèle hyperconvergé, ses composants, ainsi que le stockage via Storage Spaces Direct. Elle cible principalement les administrateurs Windows et offre un aperçu des datacenters à travers l'histoire, les avantages et les inconvénients de l'hyperconvergence, ainsi que les prérequis matériels et réseau nécessaires pour une implementation réussie. Les participants apprendront également à concevoir, déployer et gérer des clusters hyperconvergés et leurs systèmes de résilience.
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- 21. Une formation Le datacenterdu monde moderne Compute & Storage • Le stockage et les noeuds de “compute” sont mutualisés • Plusieurs applications -> quelques serveurs physiques • Consolidation élevée grâce à la virtualisation • Solution souple, flexible, hautement automatisable et Cloud Ready Networking • Plusieurs flux -> quelques cartes réseaux • Diminution des équipements • Convergence de tous les flux
- 22. Une formation Le datacenterdu monde moderne Mutualisation des serveurs Fort taux de consolidation Faible encombrement Datacenter Prêt pour le Cloud Solution très évolutive et flexible
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- 26. Une formation Les avantages☺ Infrastructure • Réduction des équipements réseaux et de stockage nécessaires • Faible empreinte dans le datacenter • Moins de matériel = moins de panne Flexibilité • Ajout d’un nœud = ajout CPU, RAM, Stockage • Monté en charge simplifiée • Automatisation du déploiement (logiciel) Simplification • Simplification du réseau • Simplification du stockage • Solution basée sur du logiciel
- 27. Une formation Les inconvénients Dépendancestockage / hyperviseur • Ajout d’un nœud = ajout CPU, RAM, Stockage • Perte d’un nœud = perte d’un hyperviseur et d’une partie du stockage • Les ressources du nœud sont utilisés pour le calcul et le stockage Contraintes matériels • Le réseau c’est la vie ! • Attention aux cartes SAS / SATA (carte HBA) • Augmentation des ressources minimum requises par nœud
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- 29. Présentation des fonctionnalités requisesde Windows Server 2016 Une formation Romain SERRE
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- 31. Une formation Hyperviseur Hyper-V • Hyperviseurde Microsoft • Permet d’exécuter des machines virtuelles Failover Clustering • Haute-disponibilité des VMs • Utile pour la couche stockage Dépendances • Active Directory • DNS
- 32. Une formation Fonctionnalités destockage Failover Clustering • Utile pour la couche hyperviseur • Storage Spaces Direct PRA (optionnel) • Storage Replica • Microsoft Azure Dépendances • Active Directory • DNS
- 33. Une formation Fonctionnalités réseaux Windows •Switch Embedded Teaming (recommandé) Offload (optionnel) • RDMA (RoCE ou iWARP) recommandé • Datacenter Bridging si RoCE Divers • Réseaux 10/25/40/100 GbE • Au moins deux NICs recommandés
- 34. Une formation Edition deWindows Server requise
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- 37. Une formation Couche dumodèle hyperconvergé Couche matérielle Couche stockage Storage Spaces Direct (S2D) S2D intégré au cluster Couche réseau Couche Computer (Hyper-V)
- 38. Une formation Audience souhaitantdécouvrir le modèle hyperconvergé Administrateur Windows Avant vente / architecte Public concerné
- 39. Une formation Couche dumodèle hyperconvergé Couche matérielle • Serveurs • CPU • RAM • Disques • Cartes réseaux • Cartes HBA
- 40. Une formation Couche dumodèle hyperconvergé Couche stokage • Storage Spaces Direct • Software Storage Bus • Storage Pool • Storage Spaces • Failover Clustering • CSV
- 41. Une formation Couche dumodèle hyperconvergé Couche compute • Hyper-V • S’appuie sur Failover Clustering
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- 44. Une formation Bande passanterequise Remote Direct Memory Access Exemple de matériel Plan
- 45. Une formation Bande passanterequise 10 GbE minimum • Pour les communications intra-cluster • Supporte aussi le 25/40/100 GbE • Nécessaire pour replication et accès aux données • Les SSDs sont très consommateurs
- 46. Une formation Remote DirectMemory Access RDMA • Réduit la consommation CPU • Réduit la latence • Augmente les débits • Fonctionnalité recommandée mais pas obligatoire Implémentation de RDMA supporté • iWARP (internet Wide Area RDMA Protocol) • Solution Plug & Play • RoCE (RDMA over Converged Ethernet) • Solution nécessitant une configuration de bout en bout • DataCenter Bridging requis
- 47. Une formation Exemple dematériel Cartes réseaux • Mellanox Connectx4 pro (RoCE) • Chelsio T6225-CR (iWARP) • Intel X710 series (Non RDMA) Switches • Mellanox SN2100 • Lenovo RackSwitch G8272 • Cisco Catalyst 3xxx series
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- 49. Une formation Prérequis Notion surle stockage Notion du système d’exploitation Windows Server Notion sur les clusters à basculement (Failover Clustering) PowerShell ☺
- 50. Une formation Design réseaudu cluster Réseau 1GB + Réseau 10GB Réseau 10GB + Réseau 10GB Réseau > 10GB convergé Plan
- 51. Une formation Design réseaudu cluster Concernant les flux SMB SMB Multichannel configuré automatiquement SMB utilisera par défaut les pNIC ou vNIC où les metrics sont les plus faibles Recommandations Microsoft pour les Clusters 1x carte physique (pNIC) ou 1x Carte virtuelle (vNIC) pour le management 2x pNIC ou 2x vNIC pour les flux clusters (Heartbeat, SMB, Live-Migration etc.) Simplified SMB MultiChannel Système activé automatiquement dans les clusters Windows Server 2016 Reconnaissance automatique des pNIC ou vNIC sur le même switch / sous-réseau Une seule IP est configurée pour chaque point d’accès cluster
- 52. Une formation Réseau 1GB+ Réseau 10GB
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- 56. Prérequis serveurs et stockage Uneformation Romain SERRE
- 57. Une formation Prérequis serveurs Prérequiscarte HBA Prérequis stockage Minimum de disques requis Plan
- 58. Une formation Prérequis serveurs Nombrede nœuds par cluster • Minimum 2 serveurs • Maximum 16 serveurs CPU • Processeur Intel Nehalem ou plus récent • Recommandé 2x Intel Xeon par serveur Mémoire • 4GB de mémoire par TB de cache • Ex: avec 2x 1TB de cache: 2 x 1 x 4096MB = 8192MB
- 59. Une formation Prérequis cartesHBA Cartes supportées • Carte HBA simple en mode pass through JBOD (SAS ou SATA) • SCSI Enclosure Service (SES) (SAS ou SATA) • Les disques doivent être Direct-Attached et présenter un ID unique • Non supportées : Carte RAID, Carte SCSI, disque SAN/NAS et MPIO Exemple de cartes • Lenovo N2215 • Dell HBA330
- 60. Une formation Prérequis stockage Typede disques • NVMe, SAS ou SATA et physiquement attaché à un seul serveur • Disque entreprise avec protection contre les coupures de courant • Disque de cache : minimum 5 Disk Write Per Days (DWPD) • Utiliser un disque et/ou carte HBA dédié pour l’OS Configuration dans le cluster • Recommandé : tous les serveurs ont la même configuration • Tous les serveurs doivent avoir les mêmes types de disques • Ajout de disques de capacité en suivant un multiple du nombre de disque de cache
- 61. Une formation Minimum dedisques requis Minimum de disques • S’il y a un système de cache : au moins deux disques de cache • Au moins quatre disques de capacité Disques présents Minimum requis All NVMe (mêmes modèles) 4 NVMe All SSD (mêmes modèles) 4 SSD NVMe + SSD 2 NVMe + 4 SSD NVMe + HDD 2 NVMe + 4 HDD SSD + HDD 2 SSD + 4 HDD NVMe + SSD + HDD 2 NVMe + 4 Others
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- 63. Fonctionnement du Software StorageBus Une formation Romain SERRE
- 64. Une formation Ressources Windows Server2016 évaluation 180 jours: https://www.microsoft.com/en-us/evalcenter/evaluate-windows-server-2016 Documentation de Microsoft: https://technet.microsoft.com/en-us/windows-server-docs/get-started/windows- server-2016 Documentation sur Storage Spaces Direct https://technet.microsoft.com/en-us/windows-server-docs/storage/storage- spaces/storage-spaces-direct-overview
- 65. Une formation Qu’est ceque le Software Storage Bus ? Software Storage Bus • Bus de stockage virtuel étendu aux nœuds du cluster • Permet à tous les nœuds de voir tous les disques Protocole • Utilisation de SMB3 • Permet de s’appuyer sur SMB MultiChannel, SMB Direct Gestion de la bande passante • Algorithme d’accès équitable entre les nœuds • Priorité des IO applicatives (VM) par rapport aux IO systèmes
- 66. Une formation Fonctionnement ClusPort • VirtualHBA • Initiator Clusblft • Virtualisation des disques • Target
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- 68. Fonctionnement du système decache Une formation Romain SERRE
- 69. Une formation Système decache Fonctionnement Type de déploiement Résilience du cache Ratio disques cache / capacité Plan
- 70. Une formation Système decache Activé par défaut • Surtout pour un serveur avec stockage mix • Cache en lecture/écriture ou écriture • Le disque le plus rapide est le disque de cache Déploiement manuel • Pour des déploiements personnalisés • Cache réglable par PowerShell • Possibilité de régler le type de cache manuellement
- 71. Une formation Fonctionnement Cache: Ecriture (AllFlash) Cache: Lecture / Ecriture (Hybrid) Ecriture Lecture cache Cache Ecriture Lecture
- 72. Une formation Type dedéploiement Déploiement All flash • Full NVMe => pas de cache • Full SSD => pas de cache • NVMe + SSD / NVMe + NVMe / SSD + SSD = Cache en écriture Déploiement hybride • SSD + HDD => cache en lecture / écriture • NVMe + HDD => Cache en lecture / écriture • SSD + (SSD+HDD) => Cache en écriture pour SSD et Cache en lecture et écriture pour HDD • NVMe + (SSD+HDD) => Cache en écriture pour SSD et Cache en lecture et écriture pour HDD
- 73. Une formation Ratio disquesde cache / capacité Association disque cache / capacité • Géré par le système • Disques de capacité associés en Round Robin aux disques de cache Ratio à respecter • Chaque disque de cache doit avoir le même nombre de disque de capacité • Ratio 1:1 à 1:12 et au delà
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- 76. Déploiement d’un cluster StorageSpaces Direct Une formation Romain SERRE
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- 80. Introduction aux storage poolset aux storage spaces Une formation Romain SERRE
- 81. Une formation Storage Poolet Storage Spaces Storage Spaces Plan
- 82. Une formation Storage Poolet Storage Spaces
- 83. Une formation Storage Spaces Résilience •La résilience est géré par le Storage Spaces • Mirroring, Parity ou les deux Notion • Colonne: nombre de disques participant au Storage Spaces • Interleave: taille du block Fonctionnement dans le cluster • S’appuie sur Cluster Shared Volume (CSV) pour éviter les accès concurrents • Les VMs seront hébergées dans le CSV
- 84. Présentation du lab Uneformation Romain SERRE
- 85. Introduction aux systèmes derésilience Une formation Romain SERRE
- 86. Une formation Fault DomainAwareness Mirroring Parity Multi-Resilient Virtual Disks Résumé Plan
- 87. Une formation Fault DomainAwareness Un Fault Domain (FD) est une collection de matériels qui partagent le même point de défaillance Définition de votre infrastructure avec 4 types : Site Rack Chassis Nœuds Chaque type correspond à un FD Permet de la tolérance de panne comme dans Azure
- 88. Une formation Mirroring Mirroring Copie dela donnée initiale une fois ou deux Système le plus performant Slab : 256MB Deux modes 2-Way Mirroring (2 FD ou plus) – 50% utile 3-Way Mirroring (3 FD ou plus) – 33% utile Bonne pratiques Système recommandé pour de la VMs En production : 3-Way Mirroring Noeud 1 Noeud 2 Noeud n 2-Way Mirroring 2-Way Mirroring VM Data 1 VM Replica 1 VM VM Data 1 VM Replica 1 VM Replica 2 VM Data 2VM Replica 2 VM Data 2VM Replica 3 VM Replica 2
- 89. Une formation Parity Parity • Créerdes symboles de parité • Système le plus efficace • Slab: 256MB Deux modes (4 FD ou plus) • Simple Parity – jusqu’à 80% • Dual Parity – jusqu’à 80% Bonne pratiques • Système recommandé pour archivage ou backup • En production: Dual Parity
- 90. Une formation Multi-Resilient VirtualDisk Multi-Resilient Virtual Disk • Deux tiers dans un virtual disks • ReFS obligatoire • Non recommandé pour de la VMs Efficacité • Deux tiers (mirroring et parité). • Données chaudes -> Mirroring (33% utile) • Données froides -> Parité (jusqu’à 80% utile) Performant • Ecriture dans le tier chaud • Tiering dans le tier froid
- 91. Une formation Résumé Résilience Tolérancede panne Stockage utile Fault Domain requis 2-way mirroring 1 50% 2 3-way mirroring 2 33,3% 3 Dual parity 2 50% - 80% 4 Multi-Resilient virtual disk 2 33,3% - 80% 4
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- 93. Une formation Présentation dulab Machines virtuelles • Gen 2, 4 vCPU, 8GB de mémoire statique et 2x vNICs • 8x disques virtuelles de 100GB (en dynamique) Lab virtuel • Tout le monde pourra déployer un lab • Inutile d’investir dans du matériel de pointe Hyperviseur • Hyper-V sous Windows Server 2016 • Nested Hyper-V pour les VMs
- 94. Une formation Système defichier pour S2D ReFS • Système de fichiers amélioré avec WS 2016 • Apporte les opérations VHDX accélérées Trafic redirigé sur le réseau • Storage Spaces Direct va redirigé la majorité du trafic sur le réseau • ReFS approprié uniquement avec cet usage uniquement Alignement • Il est recommandé de formater le volume en ReFS et en 4K
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- 96. Déploiement d’un storage poolet d’un storage spaces Une formation Romain SERRE
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- 99. Ajouter / Supprimerun nœud Une formation Romain SERRE
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- 102. Gérer la QoSdes disques de machines virtuelles Une formation Romain SERRE
- 103. Une formation Plan Distributed StorageQoS Politiques de QoS Types de politique Monitoring
- 104. Une formation Distributed StorageQoS Gestion • • Solution native • • • Politique simple • • •
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- 106. Une formation Types depolitique Single instance • • Multi-instance • •
- 107. Une formation Monitoring # Performancedes VMs du cluster # Performance de chaque volume du cluster
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- 110. Gérer les misesà jour du cluster Une formation Romain SERRE
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- 113. Introduction au modèle hyperconvergé Uneformation Romain SERRE
- 114. Une formation Health Service Metrics Incidents Solutionde monitoring Plan
- 115. Une formation Health Service HealthService • Nouveau service dans Failover Clustering dans WS2016 • Activé uniquement quand S2D est activé • Rassemble les metrics et les alertes en temps réel des nœuds du cluster API • Informations accessibles depuis un seul point d’entrée • PowerShell, .NET, C# etc.
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- 117. Une formation Metrics Health servicemet à disposition des rollups monitors Pour qu’un nœud soit sain, les moniteurs enfants doivent être sains Dans la prochaine version de Health Service, le service sera intelligent: • Un noeud qui perd un disque provoque une erreur sur le moniteur noeud • Cependant le cluster affiche qu’un “Warning” car il a assez de noeud pour encore faire marcher le service
- 118. Une formation Incidents Temps réel •Les incidents sont traités en temps réel • Affichage de la source de la panne Exemple de panne • Carte réseau déconnectée • Serveur injoignable (maintenance ou panne sérieuse) • Un disque est absent • Il n’y a plus d’espace libre sur le Storage Pool
- 119. Une formation Solution demonitoring SCOM
- 120. Une formation Solution demonitoring DataOn Must
- 121. Une formation Solution demonitoring Log Analytics
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- 124. Remplacer un disque défectueux Uneformation Romain SERRE
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- 126. Une formation Composants basiquesd’une infrastructure Le datacenter de l’antiquité Le datacenter moyenâgeux Le datacenter de la renaissance Le datacenter du monde moderne Plan
- 127. Premiers gestes en casd’incident Une formation Romain SERRE
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- 130. Introduction à Storage Replica Uneformation Romain SERRE
- 131. Une formation Plan Storage Replica Scénariospossibles Modes de réplication Prérequis
- 132. Une formation Storage Replica Réplicationsynchrone / asynchrone Augmenter la résilience Solution complète Gestion simplifiée
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- 134. Zero data loss RPO Applicationcritique Petite distance (<5 ms, soit <30 km) Déploiement On- premise Lien dédié Bande passante importante Near zero data loss (depends on multiple factors) RPO Application non critique Réplication vers d’autre sites région ou pays Distance illimitée Utilisation du WAN Mode de réplication
- 135. Une formation Prérequis Latence réseau Bandepassante Performance et taille du volume de log
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- 138. Une formation Composants basiques Compute •Ressources processeurs et mémoire • Exécute les applications Networking • Equipements réseaux • Communication entre les applications Storage • Equipements de stockage • Stocke les données des applications
- 139. Une formation Azure SiteRecovery Exemples de scénario Scénarios disponibles Plan
- 140. Une formation Azure SiteRecovery Fonctionnalités • Protection et réplication automatisées des machines virtuelles VMWare ou Hyper-V et de machine physiques • Orchestration du PRA à l’aide de plans de récupération personnalisables • Azure Site Recovery peut utiliser Azure Automation pour automatiser des tâches lors de l’exécution du PRA • Possibilité de tester un plan de récupération sans impact sur la production Pré-requis • Nécessite un compte Microsoft Azure • Nécessite au moins un compte de stockage dans la même région que l’instance ASR • Un réseau virtuel configuré est nécessaire pour interconnecter les VMs qui ont basculées. Ce réseau virtuel doit être dans la même zone géographique que l’instance ASR
- 141. Azure Site Recovery Exemple descenario Réplication ASR SQL Availability Group On-premises Microsoft Azure Réplication AD Site-to-Site VPN
- 142. Scénarios disponibles Fonctionnalités clés: Utiliser Azurecomme site de récupération Automatiser la protection et la replication des VMs Monitoring de l’état de réplication Personnaliser les plans de récupération Tester les plans de récupération sans impact Orchestrer la récupération d’applications tierces Réplication dans Azure sans System Center Orchestration et réplication Microsoft Azure Site Recovery Site On- premises Hyper-V Orchestration et réplication Microsoft Azure Site Recovery Site On-Premises VMware/ Physical Orchestration et réplication Microsoft Azure Site Recovery Site On- premises Hyper-V
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- 146. Une formation Le datacenterde l’antiquité Compute • Une application -> un serveur physique • Faible consolidation Networking • Un flux -> une carte réseau • Multiplication des équipements Storage • Applications non HA -> Interne aux serveurs • Applications HA -> SAN ou NAS
- 147. Une formation Hyperconvergence :attention Evitez les économies sur : • Les équipements réseaux (y compris les NICs) • La qualité des équipements de stockage Ne pas choisir cette solution lorsque: • Le réseau n’est pas adapté • Si les besoins stockage sont plus élevés que CPU Le design • Passer du temps sur le design avant d’acheter • Bien calculer le stockage utile restant
- 148. Une formation Merci ! Mercid’avoir suivi cette formation En espérant qu’elle vous ait plu N’hésitez pas à me joindre si vous avez des questions :)
- 149. Une formation Liens utiles Mercid’avoir suivi cette formation En espérant qu’elle vous ait plu N’hésitez pas à me joindre si vous avez des questions :)
- 150. Une formation Romain SERRE Présentationdu formateur Cloud & Datacenter Management Membre de la communauté CMD http://cmd.community @RomSerre http://www.linkedin.com/in/romainserre http://www.tech-coffee.net
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